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第一章绪论
1、填空题1-1零件是最小的制造单元,构件是最小的_运动___单元,部件是最小的___装配_单元1-2设计机器应满足的基本要求是使用功能要求、经济性要求、操作使用要求、和可靠性要求
2、选择题1-3下列对机器组成的描述中,有错误的是DA.机械是机器和机构的总称B.机器是由一个或多个机构组成的C.机构是具有确定相对运动的构件组合体D.构件可以是一个单独的零件,也可以是几个零件可动联接后形成的组合体1-4机器与机构的主要区别是CA.机器的运动较复杂B.机器的结构较复杂C.机器能完成有用的机械功或转换机械能D.机器能变换运动形式1-5机械设计基础主要研究B的工作原理、特点和设计方法A.各种机器和各种机构B.常用机构和通用零件C.专用机构和专用零件D.标准零件和标准部件
3、简答题1-6分别指出自行车、汽车、普通车床的四个组成部分原动部分传动部分执行部分控制部分自行车汽车普通车床第二章平面机构及自由度
一、填空题2-1平面机构中,两构件通过面 接触构成的运动副称为低副,通过点 或线 接触构成的运动副称为高副2-2平面机构中,若引入一个低副,将带入___2____个约束保留____1____个自由度;若引入一个高副,将带入____1___个约束,保留_____2__个自由度2-3机构具有确定相对运动的条件是机构的自由度大于零,且等于原动件的数目2-4机构中滚子构件的自转运动为局部自由度,其转动的快慢,对机构的输出运动并无影响,那么它的实际作用是可以将高副接触的滑动摩擦变成滚动摩擦,减少从件与凸轮间的磨损
二、选择题2-5为使机构运动简图能够完全反映机构的运动特性,则运动简图相对于实际机构D的应相同A.构件数、运动副的类型及数目B.构件的运动尺寸C.机架和原动件D.A和B和C2-6下面对机构虚约束的描述中,不正确的是DA.机构中对运动不起独立限制作用的重复约束称为虚约束,在计算机构自由度时应除去虚约束B.虚约束可提高构件的强度、刚度、平稳性和机构工作的可靠性等C.虚约束应满足某些特殊的几何条件,否则虚约束会变成实约束而影响机构的正常运动,为此应规定相应的制造精度要求虚约束还使机器的结构复杂,成本增加D.设计机器时,在满足使用要求的情况下,含有的虚约束越多越好
三、作图计算题2-7绘制图示手动压力机的机构运动简图,并计算其自由度2-8绘制图示油泵的运动简图,并计算其自由度2-9图示为一学生设计的简易冲床的结构简图设计者的意图是让凸轮1为原动件,做匀速转动,通过构件2带动构件3做上下往复移动,从而实现冲压运动1)绘制该机构的运动简图,并计算其自由度2)该简图能否实现设计者的意图?为什么?3)如不能实现设计者的意图,请画出一种改进方案,并计算其自由度4)机械设计中计算机构自由度有何意义?2-10计算图示发动机机构的自由度,判断其是否具有确定的相对运动若有复合铰链、局部自由度、虚约束,需引线指出2-11计算图示缝纫机送布机构(图a)和平炉渣口堵塞机构(图b)的自由度,判断其是否具有确定的相对运动若有复合铰链、局部自由度、虚约束,需引线指出2-12计算图示冲压机构(图a)和椭圆机构(图b)的自由度,判断其是否具有确定的相对运动若有复合铰链、局部自由度、虚约束,需引线指出2-13计算图示压力机机构(图a)和行星轮系机构(图b)的自由度,判断其是否具有确定的相对运动若有复合铰链、局部自由度、虚约束,需引线指出第三章平面连杆机构
1、填空题3-1图示铰链四杆机构中1)当构件AD为机架时,其为曲柄摇杆机构2)当构件AB为机架时,其为双曲柄机构3)当构件BC为机架时,其为曲柄摇杆机构4)当构件CD为机架时,其为双摇杆机构5)要使此机构成为以AB为曲柄的曲柄摇杆机构,则AB长度的允许变动范围为________0___AB___456)将AD的长度改为80,其余杆长不变,则当四个构件分别为机架时所得机构均为双摇杆机构3-2在平面四杆机构中,若机构的极位夹角θ大于零,则其具有急回特性具有急回特性的四杆机构有曲柄机构、偏置曲柄滑块机构和摆动导杆机构等3-3牛头刨床利用急回特性的意义是缩短非工作时间提高生产效率3-4摆动导杆机构中,若导杆的摆角,则其行程数比系数K=____2_____3-5在平面连杆机构中,机构的传动角越大或压力角越小,则机构的传力性能越好当机构的传动角γ=0时,机构存在止点位置3-6在曲柄滑块机构中,当滑块为原动件时,曲柄与连杆的共线位置为机构的止点位置内燃机采用的是曲柄滑块机构,单缸内燃机克服死点的方法是;多缸内燃机克服止点的方法是或
2、选择题3-7铰链四杆机构存在周转副的条件是最短杆与最长杆长度之和D其余两杆长度之和A.大于B.等于C.小于D.小于等于3-8在曲柄摇杆机构中,若以曲柄为主动件,其最小传动角出现在__A___A.曲柄与机架共线的两个位置B.摇杆的两个极限位置C.曲柄与连杆共线的两个位置D.曲柄与摇杆共线的两个位置3-9平面连杆机构中,D上的点可以实现复杂的运动轨迹A.机架B.可转动的连架杆C.可移动的连架杆D.连杆3-10下面对平面连杆机构特点的概括中,不完全正确的是CA.运动副全为低副,面接触,承载能力小B.低副中,转动副元素为圆柱面,移动副多为平面,形状简单,加工方便C.运动形式和轨迹多样,可满足不同的运动要求D.构件数多、运动副间隙导致累积误差较大、惯性力不容易平衡,设计复杂,一般只能近似实现给定的运动规律
三、作图分析题3-11画出图示机构的传动角和压力角3-12图示为一曲柄摇杆机构,曲柄主动,试在原图上用作图法求出1)摇杆CD的摆角ψ=_________机构的极位夹角θ=_________行程数比系数K=机构的最小传动角γmin=________2若希望摇杆向右摆动时慢,则曲柄应时针转动3)当摇杆主动时,该机构是否存在死点位置,为什么?3-13图示为一曲柄滑块机构,曲柄主动,试在原图上用作图法求出1滑块的行程S=_________机构的极位夹角θ=_________行程数比系数K=机构的最小传动角γmin=________2如果该机构用作曲柄压力机,滑块向右运动是冲压工件的工作过程(慢速),试确定曲柄的合理转向和传力效果最好的机构瞬时位置,并标出该位置的传动角γmax
四、设计题3-14设计一曲柄摇杆机构ABCD已知摇杆LCD=260mm,摆角ψ=43°,行程速比系数K=
1.4,机架长度LAD=200mm,试用作图法确定曲柄和连杆的长度(比例尺1:2)3-15设计一曲柄摇杆机构ABCD已知图示位置为机构处于两极限位置时连杆BC的两个方位(B铰链中心的位置待定),且知机构在其中一个极限位置时的压力角为零(曲柄主动)试用作图法确定四个构件的长度3-16设计一曲柄滑块机构ABC已知滑块的行程H=50mm,偏距e=16mm,行程速比系数K=
1.4,试用作图法确定曲柄和连杆的长度(比例尺1:1)3-17设计一摆动导杆机构ABC已知行程速比系数K=
1.2,机架长度LAC=50mm试用作图法确定曲柄的长度LAB(比例尺1:1)第四章凸轮机构
一、选择题4-1与连杆机构相比,凸轮机构具有如下特点,其中不正确的是DA.构件数少,结构简单、紧凑B.只要设计适当的轮廓曲线,即可较精确实现各种复杂的运动规律,且设计简单C.凸轮与从动件之间为点或线高副接触,易于磨损,不宜传递大动力,多用于自动机械中D.一般来说,凸轮比连杆机构中的零件容易加工,成本低4-2凸轮机构中,摩擦磨损小、承载较大、应用最广泛的从动件是BA.尖底从动件B.滚子从动件C.平底从动件D.尖底和平底从动件4-3当凸轮的转速较高、受载较大时,为减小冲击,从动件不宜采用C规律A.等速运动B.等加速等减速运动C.简谐运动D.等加速等减速运动或简谐运动4-4在滚子从动件盘形凸轮机构设计中,为避免因凸轮的实际廓线变尖和交叉而引起从动件运动规律失真,滚子半径应C凸轮理论廓线外凸部分的最小曲率半径,必要时还可以选择较大的基圆半径A.等于B.大于C.小于D.等于或大于4-5在滚子从动件盘形凸轮机构设计中,若从动件的运动规律和滚子半径一定,基圆半径对凸轮机构的影响是,基圆半径越大,DA.凸轮的外廓尺寸越大B.凸轮轮廓曲线的曲率半径越大,越不容易变尖和交叉C.机构的压力角越小,传力性能越好,越不容易发生自锁D.A和B和C4-6有一尖顶从动件凸轮机构,从动件已损坏,若将尖顶从动件换成滚子从动件,而仍采用原来的凸轮,则从动件的运动规律DA.保持不变B.发生改变C.不一定变化D.是否变化与滚子的大小有关
二、填空题4-7在滚子从动件盘形凸轮机构中,以凸轮理论廓线上的最小向径所作的圆称为基圆4-8凸轮轮廓曲线设计的基本原理是反转法原理4-9在凸轮机构中,为了保证凸轮与从动件始终保持接触,采取的锁合(封闭)方法有力封闭型凸轮结构和形封闭型凸轮结构
三、分析题4-10图示为一尖顶对心移动从动件盘形凸轮机构,已知凸轮逆时针转动在原图上标出凸轮的基圆半径rb、推程角δt、远休止角δs、回程角δh、近休止角δs、从动件的行程h、从动件与凸轮上M点对应的位移s4-11如图所示为一滚子对心移动从动件盘形凸轮机构,凸轮的实际廓线是一半径为R、圆心为C的圆盘要求在图上画出1)凸轮的理论廓线2)凸轮的基圆rb3)从动件的行程h4)当前位置从动件的位移s和压力角α5)凸轮从图示位置继续转过60°时从动件的位移s′和压力角α′
四、设计题4-12一滚子对心移动从动件盘形凸轮机构,已知凸轮基圆半径rb=45mm,滚子半径rT=12mm,凸轮按顺时针方向转动,从动件的运动规律为凸轮转角δ0°~90°90°~150°150°~240°240°~360°从动件位移s等速上升30mm停止等加速等减速下降到原处停止要求1)按1:1的比例,作出从动件的位移曲线图2)按1:1的比例,作出凸轮的理论轮廓曲线图3)按1:1的比例,作出凸轮的工作轮廓曲线图4)画出从动件在起始位置和回程中最大速度时的压力角4-13上题中,若改为平底从动件,平底与导路垂直,其它条件不变试绘制凸轮的工作轮廓,并确定从动件平底的长度4-14摆动滚子从动件盘形凸轮机构如图所示已知凸轮基圆半径rb=30mm,凸轮回转中心O到从动件的摆动中心A的距离lOA=75mm,从动件长度lAB=58mm,滚子半径rT=10mm,凸轮以角速度ω1逆时针回转,摆动从动件与凸轮的初始位置如图所示,从动件的运动规律为凸轮转角δ0°~180°180°~300°300°~360°从动件摆角φ简谐运动上摆30°等加速等减速返回原处停止摆动要求1)画出从动件的角位移曲线图2)按1:1的比例,画出凸轮的理论轮廓曲线图3)按1:1的比例,画出凸轮的工作轮廓曲线图第五章齿轮机构
一、选择题5-1下面对齿轮机构特点的概括中,不正确的是DA.瞬时传动比恒定不变,传动准确、平稳B.效率高、寿命长、工作可靠C.承载能力大,结构紧凑D.能实现各种复杂的动规律5-2可实现两相交轴之间传动的齿轮机构是CA.圆柱直齿轮机构B.圆柱斜齿轮机构C.锥齿轮机构D.蜗杆蜗轮机构5-3由齿廓啮合基本定律可知,相互啮合的两齿轮它们的C总是相切的A.基圆B.分度圆C.节圆D.齿根圆5-4齿轮机构中,能够实现恒定传动比传动、且在生产中应用最广的共轭齿廓是DA.直线B.圆弧C.摆线D.渐开线5-5下列对渐开线齿廓啮合特性的描述中,错误的是DA.渐开线齿廓能实现定比传动,使传动平稳、准确B.渐开线齿廓间的正压力方向在传动中保持不变,也使传动平稳C.由于制造与安装误差、轴承磨损等引起中心距变化时,渐开线齿轮的瞬时传动比仍保持不变,因而具有可分性D.渐开线齿廓间为纯滚动,因而摩擦磨损小5-6我国齿轮标准规定,渐开线直齿圆柱齿轮C上的模数和压力角为标准值A.基圆B.齿根圆C.分度圆D.齿顶圆5-7模数是齿轮的一个重要几何参数,对标准齿轮而言,它对齿轮的影响是AA.模数大,轮齿大B.模数小,轮齿大C.模数大,齿轮大D.模数小,齿轮大5-8渐开线齿廓上任意点的法线都切于BA.分度圆B.基圆C.节圆D.齿根圆5-9对标准齿条而言,从齿根线到齿顶线,其模数和压力角BA.均逐渐增大B.均不变C.均逐渐减小D.模数变大,压力角变小5-10若两个标准渐开线直齿轮的固定弦齿厚和固定弦齿高对应相等,则它们的A一定相同A.模数B.齿数C.模数和齿数D.模数或齿数5-11渐开线标准直齿圆柱齿轮传动安装时,为了保证无侧隙和标准顶隙(标准安装),其两分度圆应AA.相切B.相割C.相分离D.相重合5-12渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的连续传动条件是CA.模数要大B.齿数要多C.重合度大于等于1D.重合度小于等于15-13齿数不同、其余参数相同的渐开线标准直齿圆柱齿轮,它们能用同一把A加工出来,且理论齿形准确,生产率高A.铣刀B.齿轮插刀C.齿条插刀D.齿轮滚刀5-14根据渐开线的性质4推断(渐开线的形状取决于基圆的大小),一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动中,若两齿轮的齿数不同,则两齿轮的DA.齿形相同,但小齿轮齿根厚度小B.齿形相同,但小齿轮齿根厚度大C.齿形不同,小齿轮齿根厚度小D.齿形不同,小齿轮齿根厚度大5-15生产中采用变位齿轮传动不能DA.避免齿轮根切B.配凑中心距C.提高齿轮的承载能力D.使设计计算简单,加工、检验方便5-16讨论斜齿圆柱齿轮(直齿锥齿轮)的当量齿轮和当量齿数的意义是DA.按当量齿数选择铣刀号B.确定斜(锥)齿轮不根切的最小齿数C.按当量齿轮近似计算斜(锥)齿轮的强度D.A、B和C5-17与直齿轮传动相比,斜齿轮传动的四个特点中,不完全正确的是CA.轮齿逐渐进入啮合,逐渐退出啮合,传动平稳,噪声小B.重合度大,不仅使传动平稳,且承载能力高C.结构紧凑,尺寸小,通过改变螺旋角可配凑中心距D.工作时会产生轴向力,对传动有利5-18(选择填空)斜齿轮的B、蜗杆的C、蜗轮的A、锥齿轮的D参数为标准值A.端面B.法面C.轴面D.大端E.小端5-19下面计算蜗杆蜗轮机构传动比的公式中,错误的是DA.B.C.D.5-20下面对蜗杆蜗轮传动特点的描述中,不正确的是CA.传动比大,结构紧凑B.传动平稳,无噪声C.不能自锁D.效率低,容易磨损和发热,成本高,轴向力大
二、填空题5-21欲使齿轮机构的瞬时传动比保持恒定不变,其齿廓形状应满足的条件是不论两齿廓在任何位置接触,过接触点所作的两齿廓的公法线都必须与两轮连心线交于一定点5-22标准直齿轮是指均为标准值,且分度圆上的齿厚与齿槽宽相等的齿轮5-23齿轮传动的重合度越大,表示同时参与啮合的轮齿对数越多,齿轮传动的平稳性越好,承载能力越强5-24采用标准齿条型刀具,按展成法原理加工正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮,不发生根切的最少齿数是Zmin=17当加工齿数少于Zmin的直齿轮时,为避免发生根切,应采取正变位5-25为发挥斜齿轮传动的优点,又不致使轴向力过大,螺旋角的合理范围为8--205-26在蜗轮蜗杆机构中,规定蜗杆特性系数q或分度圆直径d1的目的是为了限制滚刀的品种并便于滚刀的标准化5-27按表填写各种齿轮机构的基本参数和正确啮合条件齿轮机构类型基本参数(用符号表示)正确啮合条件(用符号表示)直齿圆柱齿轮机构Z、m、、、平行轴斜齿圆柱齿轮机构、交错轴斜齿圆柱齿轮机构、蜗杆蜗轮机构蜗杆蜗轮直齿锥齿轮机构
三、计算题5-28试求正常齿制的标准直齿圆柱齿轮,其齿根圆大于基圆时的齿数条件5-29测得一标准直齿圆柱齿轮的齿顶圆直径da=104mm,齿根圆直径df=86mm,齿数z=24试确定该齿轮的模数m、齿顶高系数h*a及顶隙系数c*5-30今测得一正常齿制标准旧直齿圆柱齿轮的齿顶圆直径da=
338.8mm,齿数z=38试确定该齿轮是模数制还是径节制?它的模数或径节是多少?5-31当一对渐开线标准直齿轮的安装中心距大于标准中心距时,各参数如何变化传动比分度圆半径节圆半径分度圆压力角啮合角顶隙侧隙重合度不变变大变小注在相应位置打勾5-33一对外啮合正常齿制的标准直齿圆柱齿轮机构,已知m=5mm,z1=20,i12=2,小齿轮主动,顺时针转动计算两齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径、中心距、齿距、齿厚、齿槽宽和基圆齿距5-34已知一标准的蜗杆蜗轮机构,z1=2,z2=39,m=4mm,d1=40mm试计算蜗杆直径系数q、蜗杆轴向齿距pa
1、导程角γ、蜗杆齿顶圆直径、蜗杆齿根圆直径、蜗轮分度圆直径、蜗轮齿顶圆直径、蜗轮齿根圆直径、蜗轮的螺旋角和传动的中心距aa)b)a)b)a)b)a)b)题4-11图题4-10图。